【STM32H7教程】第38章 STM32H7的LPTIM低功耗定时器应用之超时唤醒

38.1 初学者重要提示

学习本章节前，务必优先学习第36章，HAL库的几个常用API均作了讲解和举例。

使用LPTIM的好处是系统处于睡眠、停机状态依然可以正常工作（除了待机模式）。停机状态可以正常工作的关键是LSE，LSI时钟不会被关闭，同时也可以选择使用外部时钟源。

LPTIM的任何中断都可以唤醒停机模式。

STM32H7从停机模式唤醒后要重新配置系统时钟，这点跟F1，F4系列一样。

测试发现STM32H7的LPTIM1的中断可以唤醒停机模式，其它几个LPTIM2-5无法唤醒。详情记录看此贴：http://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=91064

38.2 低功耗定时器超时唤醒驱动设计

低功耗定时器超时唤醒驱动设计中有几个要注意的事项，下面逐一为大家做个说明。

38.2.1 低功耗定时器时钟选择

由前面的第36章节，我们知道LPTIM1的时钟可以由LSE，LSI，APB或者外部输入时钟提供。使用LSE，LSI或者外部输入的好处是停机状态下，LPTIM1也可以正常工作。

V7开发板使用的LSE晶振是32768Hz。

STM32H743的LSI频率约32KHz。

LPTIM1 – LPTIM5的频率都是100MHz。

System Clock source       = PLL (HSE)

SYSCLK(Hz)                = 400000000 (CPU Clock)

HCLK(Hz)                  = 200000000 (AXI and AHBs Clock)

AHB Prescaler             = 2

D1 APB3 Prescaler         = 2 (APB3 Clock  100MHz)

D2 APB1 Prescaler         = 2 (APB1 Clock  100MHz)

D2 APB2 Prescaler         = 2 (APB2 Clock  100MHz)

D3 APB4 Prescaler         = 2 (APB4 Clock  100MHz)

因为APB1 prescaler != 1, 所以 APB1上的TIMxCLK = APB1 x 2 = 200MHz; 不含这个总线下的LPTIM1

因为APB2 prescaler != 1, 所以 APB2上的TIMxCLK = APB2 x 2 = 200MHz;

APB4上面的TIMxCLK没有分频，所以就是100MHz;

APB1 定时器有 TIM2, TIM3 ,TIM4, TIM5, TIM6, TIM7, TIM12, TIM13, TIM14，LPTIM1

APB2 定时器有 TIM1, TIM8 , TIM15, TIM16，TIM17

APB4 定时器有 LPTIM2，LPTIM3，LPTIM4，LPTIM5

下面为大家讲解下使用LSE，LSI或者APB时钟的配置方法。

选择LSE的配置如下：

#define LPTIM_CLOCK_SOURCE_LSE     /* LSE 时钟32768Hz */

RCC_PeriphCLKInitTypeDef   RCC_PeriphCLKInitStruct = {0};

RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};

RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_LSE;

RCC_OscInitStruct.LSEState = RCC_LSE_ON;

RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_NONE;

if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct)!= HAL_OK)

{

    Error_Handler(__FILE__, __LINE__);        

}

RCC_PeriphCLKInitStruct.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_LPTIM1;

RCC_PeriphCLKInitStruct.Lptim1ClockSelection = RCC_LPTIM1CLKSOURCE_LSE;

HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&RCC_PeriphCLKInitStruct);

特别注意程序中置红的地方，这几个地方很容易配置错。配置后LPTIM1就会将LSE作为系统时钟。

选择LSI的配置如下：

//#define LPTIM_CLOCK_SOURCE_LSI    /* LSI 时钟约32KHz */

RCC_PeriphCLKInitTypeDef   RCC_PeriphCLKInitStruct = {0};

RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};

RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_LSI;

RCC_OscInitStruct.LSIState = RCC_LSI_ON;

RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_NONE;

if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct)!= HAL_OK)

{

    Error_Handler(__FILE__, __LINE__);        

}

RCC_PeriphCLKInitStruct.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_LPTIM1;

RCC_PeriphCLKInitStruct.Lptim1ClockSelection = RCC_LPTIM1CLKSOURCE_LSI;

HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&RCC_PeriphCLKInitStruct);

使用LSI作为LPTIM1的系统是要注意两点：

1、LSI的实现有一定的误差，具体范围在数据手册有给出，由于不支持温补，温度对其也是有影响的。

2、特别注意程序中置红的地方，这几个地方很容易跟LSE搞混淆（复制粘贴的时候容易搞错）。

选择APB时钟的配置如下：

RCC_PeriphCLKInitTypeDef   RCC_PeriphCLKInitStruct = {0};

RCC_PeriphCLKInitStruct.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_LPTIM1;

RCC_PeriphCLKInitStruct.Lptim1ClockSelection = RCC_LPTIM1CLKSOURCE_D2PCLK1;

HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&RCC_PeriphCLKInitStruct);

使用APB作为LPTIM系统时钟注意以下两点：

1、 LPTIM1 – LPTIM5的最高主频都是100MHz。

2、 注意参数RCC_LPTIM1CLKSOURCE_D2PCLK1。

LPTIM1使用的RCC_LPTIM1CLKSOURCE_D2PCLK1。

LPTIM2使用的RCC_LPTIM2CLKSOURCE_D3PCLK1。

LPTIM3-LPTIM5使用的RCC_LPTIM345CLKSOURCE_D3PCLK1。

38.2.2 低功耗定时器超时模式配置

下面使用LSE做低功耗定时器的系统时钟，做了8分频，并开启LPTIM1的超时中断。

1.    /* 选择LPTIM的时钟源 */

2.    #define LPTIM_CLOCK_SOURCE_LSE     /* LSE 时钟32768Hz */

3.    //#define LPTIM_CLOCK_SOURCE_LSI   /* LSI 时钟32768Hz */ 

4.    //#define LPTIM_CLOCK_SOURCE_PCLK  /* PCLK 时钟100MHz */ 

5.    

6.    LPTIM_HandleTypeDef     LptimHandle = {0};

7.    

8.    /*

9.    ******************************************************************************************************

10.    *    函 数 名: bsp_InitLPTIM

11.    *    功能说明: 初始化LPTIM

12.    *    形    参: 无

13.    *    返 回 值: 无

14.    ******************************************************************************************************

15.    */

16.    void bsp_InitLPTIM(void)

17.    {

18.        RCC_PeriphCLKInitTypeDef   RCC_PeriphCLKInitStruct = {0};

19.        

20.    

21.        /* ## - 1 - 使能LPTIM时钟和GPIO时钟 ####################################### */

22.        __HAL_RCC_LPTIM1_CLK_ENABLE();

23.    

24.        /* ## - 2 - 配置LPTIM时钟，可以选择LSE，LSI或者PCLK ######################## */        

25.    #if defined (LPTIM_CLOCK_SOURCE_LSE)

26.        {

27.            RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};

28.    

29.            RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_LSE;

30.            RCC_OscInitStruct.LSEState = RCC_LSE_ON;

31.            RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_NONE;

32.    

33.            if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct)!= HAL_OK)

34.            {

35.                Error_Handler(__FILE__, __LINE__);        

36.            }

37.            

38.            RCC_PeriphCLKInitStruct.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_LPTIM1;

39.            RCC_PeriphCLKInitStruct.Lptim1ClockSelection = RCC_LPTIM1CLKSOURCE_LSE;

40.            HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&RCC_PeriphCLKInitStruct);

41.        }

42.    #elif defined (LPTIM_CLOCK_SOURCE_LSI)

43.        {

44.            RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};

45.    

46.            RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_LSI;

47.            RCC_OscInitStruct.LSIState = RCC_LSI_ON;

48.            RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_NONE;

49.    

50.            if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct)!= HAL_OK)

51.            {

52.                Error_Handler(__FILE__, __LINE__);        

53.            }

54.            

55.            RCC_PeriphCLKInitStruct.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_LPTIM1;

56.            RCC_PeriphCLKInitStruct.Lptim1ClockSelection = RCC_LPTIM1CLKSOURCE_LSI;

57.            HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&RCC_PeriphCLKInitStruct);

58.        }

59.    #elif defined (LPTIM_CLOCK_SOURCE_PCLK)

60.        RCC_PeriphCLKInitStruct.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_LPTIM1;

61.        RCC_PeriphCLKInitStruct.Lptim1ClockSelection = RCC_LPTIM1CLKSOURCE_LSE;

62.        HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&RCC_PeriphCLKInitStruct);

63.    #else

64.        #error Please select the LPTIM Clock source inside the bsp_lptim_pwm.c file

65.    #endif

66.    

67.        /* ## - 3 - 配置LPTIM ######################################################## */        

68.        LptimHandle.Instance = LPTIM1;

69.         /* 对应寄存器CKSEL，选择内部时钟源 */

70.        LptimHandle.Init.Clock.Source    = LPTIM_CLOCKSOURCE_APBCLOCK_LPOSC; 

71.         /* 设置LPTIM时钟分频 */

72.        LptimHandle.Init.Clock.Prescaler = LPTIM_PRESCALER_DIV8;  

73.         /* LPTIM计数器对内部时钟源计数 */      

74.        LptimHandle.Init.CounterSource   = LPTIM_COUNTERSOURCE_INTERNAL;

75.         /* 软件触发 */

76.        LptimHandle.Init.Trigger.Source  = LPTIM_TRIGSOURCE_SOFTWARE;

77.         /* 超时模式用不到这个配置 */ 

78.        LptimHandle.Init.OutputPolarity  = LPTIM_OUTPUTPOLARITY_HIGH;   

79.         /* 比较寄存器和ARR自动重载寄存器选择更改后立即更新 */

80.        LptimHandle.Init.UpdateMode      = LPTIM_UPDATE_IMMEDIATE;   

81.         /* 外部输入1，本配置未使用 */   

82.        LptimHandle.Init.Input1Source    = LPTIM_INPUT1SOURCE_GPIO;     

83.         /* 外部输入2，本配置未使用 */

84.        LptimHandle.Init.Input2Source    = LPTIM_INPUT2SOURCE_GPIO;     

85.    

86.        if (HAL_LPTIM_Init(&LptimHandle) != HAL_OK)

87.        {

88.            Error_Handler(__FILE__, __LINE__);

89.        }

90.    

91.        /* ## - 4 - 配置LPTIM ######################################################## */        

92.        /* 配置中断优先级并使能中断 */

93.        HAL_NVIC_SetPriority(LPTIM1_IRQn, 1, 0);